Canlıların yapısında bulunan maddeler inorganik ve organik bileşikler olmak üzere iki grupta incelenir. İnorganik bileşenler su, asit, baz, tuz ve minerallerdir.
Canlılardaki organik bileşikler,
✶ Karbon içeren bileşiklere "organik bileşik" adı verilir.
✶ Organik bileşiklerin yapısında karbona ilaveten genellikle hidrojen (H), oksijen (O), azot (N), kükürt (S) ve fosfor (P) da bulunur. Ancak organik moleküllerdeki çeşitliliğin asıl sorumlusu karbondur.
✶ Canlıların yapısında bulunan organik bileşiklerin başlıcaları; karbonhidratlar, lipitler, proteinler, vitaminler, enzimler,
hormonlar, nükleik asitler ve ATP'dir.
✶ Organik bileşikler yapı maddesi olarak kullanılışa göre proteinler, yağlar, karbonhidratlar; enerji ham maddesi olarak kullanılışa göre karbonhidratlar, yağlar, proteinler; enerji verimi açısından ise yağlar, proteinler, karbonhidratlar şeklinde sıralanır.
Canlılardaki inorganik bileşenler ;
✶ Genellikle karbon içermezler.
✶ Metabolik faaliyetlerin düzenlenmesinde ve yıpranan dokuların onarımında görev yaparlar. Ayrıca hücrelerin yapısına da katılırlar.
✶ Canlı vücudunda sentezlenmeyip dışarıdan besinlerle alınırlar.
✶ Sindirime uğramadan hücre zarından geçebilir ve hücrede enerji sağlamak amacıyla kullanılmazlar.
✶ Canlıların yaşaması için hayati öneme sahip bir maddedir. Hücrenin, dolayısıyla da canlıların büyük bir kısmı sudan oluşur.
✶ Su moleküllerinin hidrojen bağları sayesinde kopmadan bir arada kalması kohezyon olarak adlandırılır. Kohezyon, bitkilerde su ileten kılcal borular içindeki suyun yukarıya doğru çekilmesine yardım eder. Kohezyon, suyun yüzey
geriliminden de sorumludur. Bazı böceklerin su üzerinde yürümesi yüzey geriliminin etkisiyle gerçekleşir.
✶ Suyun öz ısısı yüksektir. Hidrojen bağları kırıldığında ısı soğurulurken, hidrojen bağları kurulduğunda ısı açığa çıkar. Bu özellik, sıcaklığın canlıların yaşamasına izin veren sınırlar içinde tutulmasına yardımcı olur.
✶ Su buharlaştığında geride kalan suyun yüzeyi soğur. Bu durum karasal organizmaların aşırı ısınmasını önlemeye yarayan bir mekanizmadır.
✶ Buz, sıvı sudan daha az yoğun olduğu için suyun dibine batmayıp üzerinde yüzer. Bu durum su içindeki canlıların donmuş haldeki yüzeyin altında yaşamalarına olanak sağlar.
✶ Su, eriyebilen birçok madde için çok iyi bir çözücüdür. Metabolizma sonucu oluşan birçok zararlı atığın seyreltilerek vücuttan atılması, kandaki bileşenlerin çözünmesi ve taşınması, bitkilerin kökleriyle mineral maddeleri alması suyun çözücü özelliği sayesinde gerçekleşir.
✶ Su içinde çözündüğü zaman hidrojen iyonu (H+) veren maddelere asit, hidroksil iyonu (OH–) denir.
✶ Bir çözeltinin asitlik ve bazlık derecesi hidrojen iyonu konsantrasyonunun bir ölçümü olan pH şeklinde ifade edilir.
✶ Hücredeki biyokimyasal reaksiyonlar belirli bir pH'de meydana gelir. pH'deki küçük değişikliklere bile canlılar çok duyarlıdır.
✶ Canlılardaki pH dengesinin kurulmasında çeşitli mekanizmalar bulunur. Bunlardan biri vücuttaki proteinlerin tampon özelliğidir. Çok hücreli organizmalarda hücre içi ve hücre dışı sıvıların pH dengesini korumada bazı maddeler önemli rol oynar. Bunlara amonyak (NH3) ve karbonik asit (H2CO3) örnek verilebilir. Karbonik asit kan pH'si düştüğünde H+ iyonu alıcısı, arttığında H+ iyonu vericisi olarak görev yapar.
✶ Toprağın pH değeride bitkilerin gelişimi için önemlidir. Bitkilerin çoğu için uygun pH değeri 6 ile 7 arasıdır. Bataklık yosunu, hindiba, yaban mersini gibi bitkiler asidik topraklarda; kırmızı biber, atlas sediri gibi bitkiler ise bazik topraklarda yetişir.
✶ Canlıların yapısında az da olsa minerallere gereksinim duyulur.
✶ Vücuttaki minerallerin en önemli fonksiyonları aşağıda özetlenmiştir.
✶ Mineral içeren besinlerin düzenli olarak vücuda alınması gereklidir. Çünkü ter, idrar ve dışkı ile vücuttan sürekli mineral kaybı olur.
✶ Tuzlar, asitlerle bazların birleşmesi ve aradan bir molekül su çıkmasıyla oluşurlar. Mineraller, hücreler ve hücre dışı sıvılarda mineral tuzları şeklinde bulunur.
✶ Sodyum, klor, potasyum, fosfor, magnezyum ve kalsiyum gibi minerallere vücudun daha fazla ihtiyacı varken; demir, manganez, bakır, çinko, iyot gibi minerallere daha az miktarda gereksinim duyulur.